無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

-1- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 技 術(shù) 文 件 技術(shù)文件名稱： 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)文件編號(hào)： 版 本 ： 共 頁 （包括封面） 擬 制 審 核 會(huì) 簽 標(biāo)準(zhǔn)化 批 準(zhǔn) 深圳市中興通訊股份有限公司 -2- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 目 錄 1 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)詳解 .3 2 IEEE802.11 協(xié)議的重要技術(shù)指標(biāo) .4 3 無線現(xiàn)在有點(diǎn)亂 .6 3.1 技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)多 . 6 3.2 802.11A 的問題 . 6 3.3 兼顧舊系統(tǒng)迎接新技術(shù) . 7 4 無線標(biāo)準(zhǔn)異彩紛呈 .7 5 無線局域網(wǎng)協(xié)議（ 802.11B）詳解 . 14 6 為無線網(wǎng)絡(luò)再加速 新一代無線通信標(biāo)準(zhǔn) 802.11A . 16 6.1 初露端倪的 802.11A . 16 6.2 802.11A 與 802.11B. 17 6.3 802.11A 的現(xiàn)狀及未來 . 18 7 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)： 802.11及其 802.11G . 19 8 無線局域網(wǎng)中原逐鹿 無線局域網(wǎng)發(fā)展新趨勢(shì)及購買指南 . 21 -3- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)詳解 1990 年，早期的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 Wireless LAN 在美國出現(xiàn)， 1997 年 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)頒布，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用，促進(jìn)了不同廠家的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互通互聯(lián)。 1999 年無線網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)的更新及完善，進(jìn)一步規(guī)范了不同頻點(diǎn)的產(chǎn)品及更高網(wǎng)絡(luò)速度產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。 一、 1997 年版無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 1997 年版 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種物理層介質(zhì)性能。其中兩種物理層介質(zhì)工作在 2400-2483.5MHz 無線射頻 頻段（根據(jù)各國當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)規(guī)定），另一種光波段作為其物理層，也就是利用紅外線光波傳輸數(shù)據(jù)流。而直序列擴(kuò)頻技術(shù)（ DSSS）則可提供 Mb/s 及2Mb/s 工作速率，而跳頻擴(kuò)頻（ FHSS）技術(shù)及紅外線技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)則可提供 Mb/s 傳輸速率（ 2Mb/s 作為可選速率，未作必須要求），受包括這一因素在內(nèi)的多種因素影響，多數(shù)FHSS 技術(shù)廠家僅能提供 1Mb/s 的產(chǎn)品，而符合 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)并使用 DSSS 直序列擴(kuò)頻技術(shù)廠家的產(chǎn)品則全部可以提供 2Mb/s 的速率，因此 DSSS 技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。 1介質(zhì)接入控制層功能 無線網(wǎng)絡(luò)（ WLAN）可以無縫連接標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)使用的是（ CSMA/CA）介質(zhì)控制信息而有線網(wǎng)絡(luò)則使用載體監(jiān)聽訪問沖突檢測 CSMA/CD，使用兩種不同的方法均是為了避免通信信號(hào)沖突。 2漫游功能 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)允許無線網(wǎng)絡(luò)用戶可以在不同的無線網(wǎng)橋網(wǎng)段中使用相同的信道，或在不同的信道之間互相漫游，如 Lucent 的 WavePOINT 無線網(wǎng)橋每隔 100ms 發(fā)射一個(gè)烽火信號(hào)，烽火信號(hào)包括同步時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、傳輸速度指示及其他參數(shù)值，漫游用戶利 用該烽火信號(hào)來衡量網(wǎng)絡(luò)信道信號(hào)質(zhì)量，如果質(zhì)量不好，該用戶會(huì)自動(dòng)試圖連接到其他新的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。 3自動(dòng)速率選擇功能 IEEE802.11 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)能使移動(dòng)用戶 Mobile Client 設(shè)置在自動(dòng)速率選擇（ ARS）模式下， ARS 功能會(huì)根據(jù)信號(hào)的質(zhì)量及與網(wǎng)橋接入點(diǎn)的距離自動(dòng)為每個(gè)傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率，該功能還可以根據(jù)用戶的不同應(yīng)用環(huán)境設(shè)置成不同的固定應(yīng)用速率。 4電源消耗管理功能 IEEE802.11 還定義了 MAC 層的信令方式，通過電源管理軟件的控制，使得移動(dòng)用戶能具有最長的電池壽命。電源管理會(huì)在 無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)使網(wǎng)絡(luò)處于休眠（低電源或斷電）狀態(tài)，這樣就可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)包。為解決這一問題， IEEE802.11 規(guī)定了 AP 接入點(diǎn)應(yīng)具有緩沖區(qū)去儲(chǔ)存信息，處于休眠的移動(dòng)用戶會(huì)定期醒來恢復(fù)該信息。 -4- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 5保密功能 僅僅靠普通的直序列擴(kuò)頻編碼調(diào)制技術(shù)不夠可靠，如使用無線寬頻掃描儀，其信息又容易被竊取。最新的 WLAN 標(biāo)準(zhǔn)采用了一種加載保密字節(jié)的方法，使得無線網(wǎng)絡(luò)具有同有線以太網(wǎng)相同等級(jí)的保密性。此密碼編碼技術(shù)早期應(yīng)用于美國軍方無線電機(jī)密通信中，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的另一端必須使用同樣的密碼編碼方式才可以互相通信，當(dāng)無線用戶利用 AP 接入點(diǎn)連入有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)還必須通過 AP 接入點(diǎn)的安全認(rèn)證。該技術(shù)不但可以防止空中竊聽，而且也是無線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證有效移動(dòng)用戶的一種方法。 二、 1999 版無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 該版本于 1999 年 8 月頒布。除原 IEEE802.11 的內(nèi)容之外，增加了基于 SNMP 協(xié)議的管理信息庫（ MIB），以取代原 OSI 協(xié)議的管理信息庫。另外還增加了高速網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容： 1 IEEE802.11a 規(guī)定的頻點(diǎn)為 5GHz，用正交頻分復(fù)用技術(shù)（ OFDM）來調(diào)制數(shù)據(jù)流。 OFDM 技術(shù)的最大的優(yōu)勢(shì)是其無與倫比的多途徑回聲反射，因此特別適合于室內(nèi)及移動(dòng)環(huán)境。 2.IEEE802.11b 工作于 2.4GHz 頻點(diǎn)，采用補(bǔ)償碼鍵控 CCK 調(diào)制技術(shù)。當(dāng)工作站之間的距離過長或干擾過大，信噪比低于某個(gè)門限值時(shí)，其傳輸速率可從 11Mb/s 自動(dòng)降至 5.5Mb/s，或者再降至直序列擴(kuò)頻技術(shù)的 2Mb/s 及 1Mb/s 速率。 三、無線網(wǎng)絡(luò) 前途無量 建設(shè)符合 IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)，不僅可以滿足目前的需要，而且日后網(wǎng)絡(luò)還可以平滑升級(jí)，可以有效地保護(hù)投資。目前 IEEE802.11 工作小組已成立了新的研究小組，對(duì)大信息流量及多工作組同時(shí)工作、流量控制及更安全的保密編碼、安全 認(rèn)證等技術(shù)問題進(jìn)行研究，隨著無線網(wǎng)絡(luò)成本的不斷下調(diào)、配套技術(shù)的不斷完善、覆蓋范圍的不斷增大，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將會(huì)成為未來網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)主流。 2 IEEE802.11 協(xié)議的重要技術(shù)指標(biāo) 由于無線局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)（微波、紅外線）非“有限”的有線，客觀上存在一些全新的技術(shù)難題，為此 IEEE802.11 協(xié)議規(guī)定了一些至關(guān)重要的技術(shù)機(jī)制。 1 CSMA/CA 協(xié)議 我們知道總線型局域網(wǎng)在 MAC 層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是 CSMA/CD，即載波偵聽多路存取 /沖突檢測（ Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由于無線產(chǎn)品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，因此 802.11 全新定義了一種新的協(xié)議，即載波偵聽多路存取 /沖突避免 CSMA/CA（ with Collision Avoidance）。一方面，載波偵聽 -查看介質(zhì)是否空閑；另一方面，沖突避免 -通過隨機(jī)的時(shí)間等待，使信號(hào)沖突發(fā)生的概率減到最小，當(dāng)介質(zhì)被偵聽到空閑時(shí)，優(yōu)先發(fā)送。不僅如此，為了系統(tǒng)更加穩(wěn)固， IEEE802.11 還提供了帶確認(rèn)幀 ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪聲干擾，或者由于偵聽失敗時(shí)，信號(hào)沖突就有可 能發(fā)生，而 -5- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 這種工作于 MAC 層的 ACK此時(shí)能夠提供快速的恢復(fù)能力。 2 RTS/CTS 協(xié)議 RTS/CTS 協(xié)議即請(qǐng)求發(fā)送 /允許發(fā)送協(xié)議，相當(dāng)于一種握手協(xié)議，主要用來解決“隱藏終端”問題。“隱藏終端”（ Hidden Stations）是指，基站 A向基站 B發(fā)送信息，基站 C 未偵測到 A也向 B發(fā)送，故 A和 C 同時(shí)將信號(hào)發(fā)送至 B，引起信號(hào)沖突，最終導(dǎo)致發(fā)送至 B的信號(hào)都丟失了?！半[藏終端”多發(fā)生在大型單元中（一般在室外環(huán)境），這將帶來效率損失，并且需要錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制。當(dāng)需要傳送大容量文件時(shí)，尤其需要杜絕“隱藏終端”現(xiàn)象的發(fā) 生。WaveLAN802.11 提供了如下解決方案。在參數(shù)配置中，若使用 RTS/CTS 協(xié)議，同時(shí)設(shè)置傳送上限字節(jié)數(shù) -一旦待傳送的數(shù)據(jù)大于此上限值時(shí)，即啟動(dòng) RTS/CTS 握手協(xié)議：首先， A向B發(fā)送 RTS 信號(hào)，表明 A要向 B發(fā)送若干數(shù)據(jù)， B收到 RTS 后，向所有基站發(fā)出 CTS 信號(hào)，表明已準(zhǔn)備就緒， A可以發(fā)送，其余基站暫時(shí)“按兵不動(dòng)”，然后， A向 B發(fā)送數(shù)據(jù)，最后， B接收完數(shù)據(jù)后，即向所有基站廣播 ACK確認(rèn)幀，這樣，所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。 3信道重整 當(dāng)傳送幀受到嚴(yán)重干擾時(shí)，必定要重傳。因此若一 個(gè)信包越大時(shí)，所需重傳的耗費(fèi)（時(shí)間、控制信號(hào)、恢復(fù)機(jī)制）也就越大；這時(shí)，若減小幀尺寸 -把大信息包分割為若干小信包，即使重傳，也只是重傳一個(gè)小信包，耗費(fèi)相對(duì)小得多。這樣就能大大提高 WirelessLAN 產(chǎn)品在噪聲干擾地區(qū)的抗干擾能力。當(dāng)然，作為一個(gè)可選項(xiàng)，用戶若在一個(gè)“干凈”地區(qū)，也可以關(guān)閉這項(xiàng)功能。 4多信道漫游 人類是無限追求自由的，隨著移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的日益普及，我們希望出現(xiàn)一種真正無所羈絆的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。 WaveLAN802.11 就是這樣的一種設(shè)備。傳輸頻帶是在接入設(shè)備 AP（ Access Point）上設(shè)置的，而基站不須設(shè)置固定頻帶，并且基站具有自動(dòng)識(shí)別功能，基站動(dòng)態(tài)調(diào)頻到 AP 設(shè)定的頻帶，這個(gè)過程稱之為掃描（ Scan）。 IEEE802.11 定義了兩種模式：被動(dòng)掃描和主動(dòng)掃描。被動(dòng)掃描是指，基站偵聽 AP 發(fā)出的指示信號(hào)，并切換到給定的頻帶；主動(dòng)掃描是指，基站提出一個(gè)探視請(qǐng)求，接入點(diǎn) AP 回送一個(gè)包含頻帶信息的響應(yīng)，基站就切換到給定的頻帶。 WaveLAN802.11 采用的是主動(dòng)掃描，并且能結(jié)合天線接收靈敏度，以信號(hào)最佳的信道確定為當(dāng)前傳輸信道。這樣，當(dāng)原來位于接入點(diǎn) AP（ A）覆蓋范圍內(nèi)的基站漫游到接入點(diǎn) AP（ B）時(shí)，基站能自適應(yīng)，重新以 AP（ B）為當(dāng)前接入點(diǎn)。 5可靠的安全性能 WaveLAN 本身的發(fā)射功率很小，小于 35mV，而且還被擴(kuò)展到 22MHz 帶寬。一方面，平均能量很低（ 15dBm），另一方面，不存在頻率單一的載波，因此很難被掃描跟蹤，這也是此項(xiàng)技術(shù)一直用于軍事上的原因。這些是物理上的安全機(jī)制，在軟件上，還采用了域名控制、訪問權(quán)限控制和協(xié)議過濾等多重安全機(jī)制；并且在有線同等保密（ WEP）方面，對(duì)于特殊用戶，可選以下附件：基于 RC4 加密（ 1988RSA運(yùn)算法則）和密碼（ 40 位加密鑰匙）。 -6- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 3 無線現(xiàn)在 有點(diǎn)亂 近來，無線技術(shù)市場變得紛繁駁雜，人們似乎陷入了標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的迷霧之中，感到手足無措。 其實(shí)，就在不久前，這個(gè)領(lǐng)域還比較單純，那時(shí)大多數(shù)商家和客戶還以為， 802.11b 會(huì)平滑地過渡到 802.11a。 其實(shí)，無線現(xiàn)在面臨的境地在別處也曾出現(xiàn)過，比如早前從 10Mbps 以太網(wǎng)轉(zhuǎn)入更快的網(wǎng)絡(luò)就是一例。最終，快速以太網(wǎng)勝出。 人們發(fā)現(xiàn)， WEP 不像想像的安全。因?yàn)椋?WEP 只被設(shè)計(jì)為與有線網(wǎng)絡(luò)有相同的保密性。另外，一些 Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)，用網(wǎng)絡(luò)名稱作廣告，以方便查找和加盟，這種做法不安全，最好是選擇一個(gè)不易被猜 中的名稱。然而，很多構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的機(jī)構(gòu)還沒有正視安全問題，這讓打算采用無線解決方案的企業(yè)客戶感到憂慮。為了在標(biāo)準(zhǔn)中解決這一問題，于是成立了 IEEE802.11i 小組委員會(huì)，人們?cè)噲D找出一個(gè)確保無線數(shù)據(jù)安全的標(biāo)準(zhǔn)互操作方法。 3.1 技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)多 人們很困惑：“下一代”技術(shù)到底什么樣？每個(gè)零售商和協(xié)會(huì)都為解決安全、高效的無線傳輸數(shù)據(jù)問題提出了自己的方案。因此，除 802.11b 外，無線數(shù)據(jù)傳輸選擇方案竟有 10種之多。 與 802.11b最接近的技術(shù)是 802.11a，但不久前剛推出的 IEEE802.11g，卻被認(rèn)為比 802.11a更接近 802.11b，它在與 802.11b 相同的頻段（ 2.4GHz）上，以更高的數(shù)據(jù)速率工作。如果802.11g 只有一種解決方案的話，或許會(huì)好些，可目前有三種互不相容的 802.11g 解決方案，很難說哪家的技術(shù)將會(huì)勝出。 由于一些技術(shù)缺少企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要的諸多特性，從企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的角度思考，它們只能算邊緣技術(shù)，如藍(lán)牙、超寬帶、寬帶跳頻和 HomeRF 等。除藍(lán)牙外，這些技術(shù)都不是主流技術(shù)，但卻都力圖在無線市場上占一席之地。它們?cè)诩夹g(shù)上有某種優(yōu)點(diǎn)，在某些場合也可能是合適的解決方案。但這些技術(shù)太多了，給市場 造成了混亂。 3.2 802.11a 的問題 缺安全解決方案 關(guān)于 802.11a 的空間，從 802.11a 在 1999 年成為標(biāo)準(zhǔn)至今，在這一技術(shù)興起的過程中，對(duì)這種技術(shù)的要求已發(fā)生了很大變化?，F(xiàn)在對(duì)安全和互操作性的需求比以往任何時(shí)候都要大。然而， 802.11a 開始被接納為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還沒有形成或測試過什么技術(shù)。目前 802.11i 委員會(huì)正在采取行動(dòng)，它實(shí)際上被視為 802.11a 的安全解決方案。 802.11i 規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)或許會(huì)使用像 AES那樣被廣泛認(rèn)可的加密方法或類似的東西。 802.11a要真正成為企業(yè)使用的技術(shù)，就必須引 入 802.11i。因此，在 IEEE 批準(zhǔn) 802.11i 以前，任何產(chǎn)品都不支持且可能永不支持802.11i。 缺少互操作性 早期的 802.11a 解決方案還缺少對(duì)互操作的保障功能。如果機(jī)構(gòu)得到購買的產(chǎn)品能夠與其他零售商的技術(shù)進(jìn)行互操作的保證，它們就會(huì)真正開始使用 802.11b 技術(shù)。這意味著他們從一家零售商那里購買產(chǎn)品后，能夠在需要的時(shí)候更換所選擇的零售商，保護(hù)了其對(duì)技術(shù)的 -7- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 投資，使他們不會(huì)成為一家公司專利技術(shù)的抵押品。無論那種技術(shù)或零售商多么出色，專利技術(shù)總是一個(gè)嚴(yán)重的企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。 WirelessEthernetCompatibilityAlliance（ WECA）將提升 802.11a的互操作性。該集團(tuán)負(fù)責(zé) 802.11b，為多家芯片制造商生產(chǎn)芯片，而且至少有三種零售商解決方案是基于這些芯片的。預(yù)計(jì)要想能滿足這些條件，最早也要到 2002 年夏季或秋季。此前，兼容性無法得到保障，因?yàn)槟壳爸挥幸患倚酒闶凵贪l(fā)售一種產(chǎn)品。 缺少強(qiáng)制檢測要求 802.11a 的另一個(gè)競爭領(lǐng)域是輸出功率和使用的分波段。 HiperLAN 的規(guī)格在歐洲得到了認(rèn)可的原因之一是， HiperLAN 能調(diào)節(jié)天線發(fā)出的發(fā)射功率，這對(duì)其他無線電設(shè)備使用你的解決方 案的頻率時(shí)會(huì)起重要作用。 802.11a 的解決方案要能檢測到其他無線電設(shè)備，并減少功率輸出，以避免互相干擾。在歐洲國家，這已成為強(qiáng)制性的要求。在制定 802.11a 解決方案時(shí)，若忽視上述問題，就會(huì)限制解決方案應(yīng)付世界市場的能力。從技術(shù)角度看，一個(gè)解決方案應(yīng)盡可能多應(yīng)付幾種情況，這比為每個(gè)國家各制定一套方案更合理。 目前發(fā)售的唯一一套 802.11a 技術(shù)產(chǎn)品定位于 SOHO 市場，這個(gè)市場對(duì)安全性和互操作性要求不高。對(duì)于安全性和互操作性有需求的企業(yè)，目前使用的設(shè)備在不久后可能需要更換。 對(duì)于 802.11a 技術(shù)，目前還有 個(gè) 802.11a+。這種技術(shù)能支持 802.11i，還可升級(jí)到 802.11h。此外， 802.11a+與 Wi-Fi5 兼容，這是通過制定足夠用于測試的解決方案來實(shí)現(xiàn)的。這種技術(shù)將面向企業(yè)級(jí)組織對(duì)安全性、互操作性、可靠性和管理上的要求。這意味著，人們要為該技術(shù)的問世等待更長的時(shí)間。據(jù)預(yù)計(jì)，該技術(shù) 2002 年秋將問世。 3.3 兼顧舊系統(tǒng)迎接新技術(shù) 如果處于危險(xiǎn)的境地，出于本能，人們要往安全的地方跑。今天該使用什么技術(shù)？在無線技術(shù)發(fā)展的不確定期，對(duì)于安全的選擇，人們希望，能采用可靠的舊標(biāo)準(zhǔn)和能夠互操作的802.11b 技術(shù)。最 好的解決方案是，既購買今天讓人放心的 802.11b 技術(shù)，將來又能輕松地升級(jí)到無線技術(shù)的優(yōu)勝者那里，不管最終獲勝的技術(shù)是基于 802.11a、 802.11g，還是其他什么標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)，都可以拿來就用。 目前，已有如上所說的解決方案，如 EnterasysNetworks 的 RoamAboutR2，它在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到要為機(jī)構(gòu)提供好的投資保護(hù)，因此準(zhǔn)備了分別供現(xiàn)在和未來技術(shù)使用的兩個(gè)插槽，一個(gè)是嚴(yán)格設(shè)計(jì)的無線電卡插槽，另一個(gè)用于插“夾層”卡 不僅支持第二個(gè)無線電卡，也支持其他技術(shù)。夾層槽可使用的其他技術(shù)可以是先進(jìn)的安全 技術(shù)（如 VPN、防火墻、 IDS）、先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，也可以是目前還未想出的東西。 其實(shí)，早前從 10Mbps 以太網(wǎng)轉(zhuǎn)入更快的網(wǎng)絡(luò)與無線現(xiàn)在的情況很類似，最終，快速以太網(wǎng)勝出。只是由于已有太多的錯(cuò)誤，大批設(shè)備不得不拋棄。因此，如何做好對(duì)新技術(shù)和新應(yīng)用的選擇，非常重要。（文 /陳代壽） 4 無線標(biāo)準(zhǔn)異彩紛呈 迅速擴(kuò)大的移動(dòng)接入市場顯然要求低成本的高速無線 LAN技術(shù)和多種連接標(biāo)準(zhǔn)。因此，無線連接有其多種實(shí)現(xiàn)途徑和標(biāo)準(zhǔn)，如產(chǎn)業(yè)集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)（包括 OpenAir 和 HomeRF）、 IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)系列、 HiperLAN 系列 標(biāo)準(zhǔn)和“藍(lán)牙”標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)（基本技術(shù)要求見表 1）相互競爭、不斷融合，正推動(dòng)無線技術(shù)的迅速發(fā)展。本文僅就 802.11b、 802.11a、 HomeRF、HiperLAN2 和藍(lán)牙這 5 個(gè)具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)及其相互關(guān)系及影響作一簡要介紹。 -8- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 企業(yè)組網(wǎng)之星 802.11b 802.11b 是 802.11 系列標(biāo)準(zhǔn)之一。 802.11b 工作在 2.4GHz ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療）頻段，它與早期的 802.11 相比，可謂“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”，它支持點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，并支持從點(diǎn)到多點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)派生出來的構(gòu)架模式網(wǎng)絡(luò)。 802.11b 裝置使用原來分配給 802.11 設(shè)備的同一帶寬，但傳輸速率可達(dá) 11Mbps，比802.11（ 2Mbps）快得多。 802.11b 還具有調(diào)整傳輸速率的靈活性，即如果接入點(diǎn)和客戶機(jī)之間的信號(hào)太弱以致無法支持較高的數(shù)據(jù)傳輸率，傳輸速率就自動(dòng)降低，從而繼續(xù)保持連接。 802.11b 裝置可用下面 4 種數(shù)據(jù)傳輸速率中的任何一個(gè)進(jìn)行通信： 1Mbps、 2Mbps（允許向后與老式 802.11 裝置兼容）、 5.5Mbps 和 11Mbps。在室內(nèi)， 802.11b 配置的覆蓋范圍為 90 120m，可滿足大多數(shù)辦公環(huán)境的需求。 802.11b 采用有線等效連接保密（ Wired Equivalent Privacy, WEP）加密協(xié)議進(jìn)行加密，以保護(hù)用戶的信息安全的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性。 WEP 加密協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)密鑰長度為 40 位，為了使 802.11b 產(chǎn)品的安全性更高，有的廠商現(xiàn)已將密鑰長度增加到 128 位。 第一批 802.11b 產(chǎn)品已于 2000 年面市。無線以太網(wǎng)兼容聯(lián)盟（ WECA）通過測試證明802.11b 的產(chǎn)品具有與其他產(chǎn)品的互通能力，因此 Cisco、 Lucent、 3Com、 Nokia、 Symbol科技和 Cabletron 等公司都紛紛推出基于 802.11b 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。此外，不少 PC 制造商也推出集成 802.11b 客戶端裝置的 PC。例如， Apple 公司新近推出了具有 802.11b 功能的新型 iBook筆記本電腦， Compaq 已在 Armada 筆記本電腦產(chǎn)品系列中采用 802.11b 技術(shù)， Dell 正在試驗(yàn)配備了 802.11b 裝置的筆記本電腦樣機(jī)。所有這些制造商都是 WECA 的成員，這意味著其產(chǎn)品（至少在理論上）將與 802.11b 技術(shù)兼容。 快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 802.11a 802.11a于 1999 年經(jīng) IEEE批準(zhǔn)出臺(tái)，采用了與 802.3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用于 10Gbps、100Gbps、 1000Gbps 技術(shù)的同樣方式，其目的在于創(chuàng)立能夠跨越多種物理編碼類型、頻率和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。 -9- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 802.11a 組織在很大程度上受 Lucent 和 Intel 的推動(dòng)。 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)工作在最近分配的5GHz UNII（非許可國家信息基礎(chǔ)設(shè)施）頻段。與 802.11b 所不同的是， 802.11a 不采用傳統(tǒng)的跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，而是采用頻分復(fù)用技術(shù)，為的是更適合在辦公環(huán)境下使用。 802.11a 是一種快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)與 802.11 相似，但它可支持高達(dá) 54Mbps 的傳輸速率，而 802.11b 只 能支持 11Mbps 的數(shù)據(jù)率。 802.11a 使用與 802.11b 一樣的 MAC 層，但使用完全不同的編碼方案，即正交頻分復(fù)用（ OFDM）編碼方案。 美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（ FCC）為 802.11a 使用的 5GHz 頻率范圍分配了 300MHz 的頻段，其中 200MHz 工作在 5.15GHz 5.35GHz 頻段，而其他的 100MHz 工作的 5.725GHz5.825GHz 頻段。這一頻段又被劃分為 3 個(gè)工作“域”：第 1 個(gè) 100MHz 工作域輸出功率較低，最大輸出功率限定為 50Mw；第 2 個(gè) 100MHz 工作域輸出功率為 250mW，而第 3 個(gè)100MHz 工作域最大輸出功率為 1W（供室外通信用）。 盡管 300MHz 的頻段劃分為 3 段，但可供 802.11a 應(yīng)用的總的帶寬幾乎是 ISM 頻段的 4倍，而在 2.4GHz 的 ISM 的頻率范圍內(nèi)只能為 802.11b 提供 83MHz 的頻段。因此， 802.11b頻段因無線電話、微波爐和其他新的無線技術(shù)（如藍(lán)牙）的應(yīng)用趨于飽和而受干擾。相反，802.11a 的頻段受干擾的可能性較小，成為能夠容納更多的應(yīng)用的佼佼者。 LAN標(biāo)準(zhǔn)的新突破 HiperLAN2 HiperLAN2 代表著目前發(fā)展階段最先進(jìn)的無線 LAN 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且得 到了業(yè)界的廣泛支持。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ ETSI）制定的，并將它作為“寬帶無線接入網(wǎng)”計(jì)劃的組成部分。所制定的標(biāo)準(zhǔn)有 4 個(gè)： HiperLAN1、 HiperLAN2、 HiperLink 和 HiperAccess；其中 HiperLAN1 和 HiperLAN2 用于高速無線 LAN接入， HiperLink 用于室內(nèi)無線主干系統(tǒng)，HiperAccess 用于室外對(duì)有線通信設(shè)施提供固定接入。 HiperLAN1 標(biāo)準(zhǔn)的制定工作已經(jīng)完成，從而可使高速無線 LAN 技術(shù)以最快的速度進(jìn)入市場，同時(shí)使無線接入技術(shù)的復(fù)雜性降到最低。 HiperLAN1 采用高斯濾波最小頻移鍵控（ GMSK）調(diào)制，這一調(diào)制技術(shù)在 GSM 蜂窩網(wǎng)和蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)（ CDPD）中廣泛使用。相反， HiperLAN2 采用正交頻分復(fù)用（ OFDM）調(diào)制，這在調(diào)制技術(shù)上是新的突破。 IEEE 802.11a 也采用 OFDM 調(diào)制技術(shù)，但比較而言， HiperLAN2 在支持新的無線頻段分配方面更勝一籌，因此它一經(jīng)提出便受到 HiperLAN2全球論壇，即由愛立信、 Nokia、 Bosch、Telia、 TI 和 Xircom 等公司加盟的電信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的支持。 HiperLAN2 標(biāo)準(zhǔn)已于 2000 年完成，第一 批 HiperLAN2 產(chǎn)品將于 2001 年面市，到 2002 年將廣泛推向市場。 HiperLAN2 在頻段分配方面突破了當(dāng)前無線 LAN 在頻譜利用方面的限制。我們知道，頻段利用在下一代無線 LAN 的部署中的作用是至關(guān)重要的。但是，目前大多數(shù) LAN 產(chǎn)品都在 2.4GHz 的頻段中工作，其缺陷是只有 80MHz 左右的頻段可供使用，而且擴(kuò)頻通信占用了這一頻段。 考慮到 2.4GHz 頻段的限制，全世界的經(jīng)營許可證管理機(jī)構(gòu)在 5GHz 的頻段內(nèi)分配了寬頻段。例如在美國， 5.15GHz 5.35GHz 和 5.725GHz 5.825GHz 頻段內(nèi) 可用頻段加寬到300MHz（如前面所述的 802.11a）；在歐洲， 5.15GHz 5.35GHz 和 5.470GHz 5.725GHz 頻段內(nèi)可用頻段也加寬到 300MHz；日本也在考慮類似的頻段分配。這些寬頻段與更寬松的管理規(guī)則相結(jié)合，可使大量的用戶實(shí)現(xiàn)高速通信。 HiperLAN2 的另一個(gè)重大突破是大大提高了吞吐率，原始物理層吞吐率高達(dá) 54Mbps，實(shí)際應(yīng)用吞吐率最低也能保持在 20Mbps 左右。而且能在高吞吐率下支持 QoS，這對(duì)于像視頻和話音一類的實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了新的途徑。 HiperLAN2 的第三個(gè)突破是其傳 輸結(jié)構(gòu)能夠?qū)Χ喾N類型的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（包括以太網(wǎng)、 -10- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. IP、 ATM 和 PPP）提供連接。而且，對(duì)每一種連接都具有安全認(rèn)證和加密功能。 此外， HiperLAN2 還提供一個(gè)自動(dòng)頻率管理功能，這一功能是對(duì)無線 LAN 管理的新突破，它使得 HiperLAN2 推廣應(yīng)用時(shí)，其頻率管理工作變得簡單易行。 在上述技術(shù)突破的基礎(chǔ)上， HiperLAN2 將其高吞吐率與 QoS 相結(jié)合，將開辟諸如視頻信號(hào)分配到家庭等多種全新的應(yīng)用業(yè)務(wù)。 支持家庭高速連網(wǎng)的 HomeRF HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)是由 HomeRF 工作組制定的，主要用于家用計(jì)算機(jī)、外設(shè)、 PDA和無繩電話等設(shè)備之間的無線連網(wǎng)，其目的是使復(fù)雜的無線 LAN 的家庭應(yīng)用變得簡單易行。 HomeRF 也工作在 2.4GHz 頻段。 2000 年推出的 HomeRF 產(chǎn)品（第一代產(chǎn)品）可支持2Mbps 的數(shù)據(jù)率， 2001 年問世的第二代產(chǎn)品將支持 10Mbps 的傳輸速率，但如果需要將通信距離從室內(nèi)延伸到室外，傳輸速率則下降到 5Mbps。 HomeRF 的最大特點(diǎn)是能夠同時(shí)支持 8 個(gè)高質(zhì)量的話音連接、 8 個(gè)區(qū)分優(yōu)先級(jí)的流媒體連接以及多種 Internet 和網(wǎng)絡(luò)資源連接，并支持較大規(guī)模設(shè)施內(nèi)的漫游，而且費(fèi)用極低。此外， HomeRF 還 支持呼叫等待、呼叫人識(shí)別、呼叫轉(zhuǎn)移等多種服務(wù)功能。據(jù)稱， HomeRF 的2002 年發(fā)展規(guī)劃（第三代產(chǎn)品）將使數(shù)據(jù)率提高到 20Mbps 以上，在系統(tǒng)連接上還能向后兼容。 HomeRF 因能同時(shí)提供寬帶高速 Internet 接入和資源共享、多種媒體流連接以及多種高質(zhì)量的話音連接而在無線 LAN 組網(wǎng)技術(shù)中別具一格。 像大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)一樣， HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)主要描述 ISO 7 層協(xié)議中最下面的 2 層（見圖 1）。最底層，即物理層（ PHY），主要描述成本、數(shù)據(jù)傳輸率和距離特征 ； 第 2 層，即數(shù)據(jù)鏈路層（ DLC）或介質(zhì)存取控制（ MAC）層，主要定義數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型，如話音或不同優(yōu)先級(jí)的媒體流以及保密、漫游和對(duì)上一層標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換等其他屬性。在 HomeRF 中， PHY和 MAC 層一起優(yōu)化，可提供卓越的抗干擾能力和網(wǎng)絡(luò)配置。 HomeRF MAC 層可以提供以下 3 種類型的業(yè)務(wù) : 異步無連接包數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（或無線以太網(wǎng)），一般用于 TCP/IP 連接 ； 區(qū)分優(yōu)先級(jí)和面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一般用于 UDP/IP 流媒體連接 ； 同步全雙工對(duì)稱雙向話音業(yè)務(wù)，一般用于映射 DECT 協(xié)議定義的多種高質(zhì)量的話音連接。 HomeRF 物理層對(duì)所有類型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流是通用的。 HomeRF 產(chǎn)品 使用與藍(lán)牙技術(shù)相同的基本線路，以 50 100 跳 /s 的跳頻速率工作，功耗低（ TCP/IP 連接小于 10mW），集成度高（具有光盤 WLAN 之美稱）。 無線組網(wǎng)規(guī)范“藍(lán)牙” 藍(lán)牙特別行業(yè)組織（ SIG）于 1999 年 12 月發(fā)布了藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范第 1 版。從本質(zhì)上說，“藍(lán)牙”技術(shù)是一種組網(wǎng)規(guī)范，旨在對(duì)便攜計(jì)算機(jī)、 PDA、移動(dòng)電話，以及短電纜連接的諸多裝置提供無線話音和數(shù)據(jù)連接。 -11- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 藍(lán)牙裝置采用類似其他個(gè)人地域網(wǎng)（ PAN）技術(shù)組成微微網(wǎng)（ piconet），即鄰近用戶或無線裝置使用的小網(wǎng)。其目前標(biāo)準(zhǔn)配置的通信距離為 10m，但在未 來外接功率放大器時(shí)，通信距離將擴(kuò)大到 100m。各種移動(dòng)裝置可以在多個(gè)微微網(wǎng)中注冊(cè)，而在一個(gè)微微網(wǎng)中任何時(shí)候都可使用 8 種移動(dòng)裝置。 藍(lán)牙裝置使用跳頻擴(kuò)頻（ FHSS）調(diào)制，在 1MHz 帶寬內(nèi)有 79 個(gè)跳頻信道，跳頻速率為1600 跳 /s，跳速比 HomeRF 快得多 ； 能夠支持 1 個(gè)異步數(shù)據(jù)信道、 3 個(gè)同時(shí)同步話音信道，或 1 個(gè)同時(shí)支持異步數(shù)據(jù)和同步話音信道。每話音信道速率為 64Kbps，而每數(shù)據(jù)信道可支持全雙工 432Kbps 的數(shù)據(jù)率。 藍(lán)牙裝置具有認(rèn)證和加密功能。目前，加密密鑰長度為 64 位。 2000 年底，個(gè)人用戶使用的具有加 密功能的裝置已在美國亮相。 藍(lán)牙規(guī)范具有多種組網(wǎng)功能。首先，藍(lán)牙系統(tǒng)可組成個(gè)人地域網(wǎng)（ PAN）。這些個(gè)人地域網(wǎng)不同于傳統(tǒng)的無線 LAN，它是圍繞用戶而建立的，可連接用戶隨身攜帶的每一種裝置，蜂窩電話、 PDA 或便攜計(jì)算機(jī)將能夠與用戶家里的電冰箱或空調(diào)、辦公室的安全系統(tǒng)以及其他人的裝置通信。 其次，藍(lán)牙微微網(wǎng)由 8 個(gè)節(jié)點(diǎn)或少于 8 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成， 1 個(gè)微微網(wǎng)的通信距離是有限的，但幾個(gè)微微網(wǎng)連接在一起可以組成一個(gè)輻射網(wǎng)，而輻射網(wǎng)的連接范圍是無限的。盡管一個(gè)微微網(wǎng)由 8 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，但它允許入網(wǎng)用戶攜帶更多的裝置，使用戶在網(wǎng)絡(luò)中 能夠靈活地同他人通信或獲取其他信息。 第三是藍(lán)牙技術(shù)在抗干擾方面獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。盡管藍(lán)牙技術(shù)目前的通信距離只有 10m，但一些廠商對(duì)這一技術(shù)持歡迎態(tài)度，原因在于短距離通信可以節(jié)省功率和避免干擾。這是藍(lán)牙技術(shù)的一種重要優(yōu)點(diǎn)。 但藍(lán)牙系統(tǒng)畢竟不是工作在 2.4GHz ISM 頻段的第一個(gè)系統(tǒng)，某些無繩電話、無線本地環(huán)和大多數(shù)無線 LAN 都使用 ISM 頻段，所以 ISM 頻段已變得相當(dāng)擁擠。因此，使用 ISM頻段的任何系統(tǒng)都會(huì)遇到干擾，原因在于醫(yī)療掃描儀、加熱器等裝置會(huì)產(chǎn)生輻射 ； 而藍(lán)牙系統(tǒng)使用非常廣泛，它不僅用在干擾相對(duì)較小的辦公 室或工作間，而且要連到微波爐一類的干擾源上。藍(lán)牙技術(shù)針對(duì)這種應(yīng)用環(huán)境，把 ISM 頻段分割成 79 個(gè)跳頻信道，以 1600 次 /s 的偽隨機(jī)跳頻波形，在 79 個(gè)信道之間改變頻率。與其他的跳頻系統(tǒng)相比，藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻速率是非?？?，這使藍(lán)牙系統(tǒng)比傳統(tǒng)的無線 LAN 具有更強(qiáng)的抗干擾能力。這一特點(diǎn)是藍(lán)牙技術(shù)之所以受歡迎的真諦所在。 不是“冤家”不聚頭 上述 5 個(gè)頗具代表性的標(biāo)準(zhǔn)盡管出臺(tái)的背景和應(yīng)用范圍各具特點(diǎn)，但都屬于無線連接標(biāo)準(zhǔn)范疇，彼此之間既相互競爭又相互融合。這種趨勢(shì)集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面 : -12- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 1.HiperLAN2 與 802.11 系列的分與合 HiperLAN2 與 802.11 系列在技術(shù)上有相似之處，又各具特點(diǎn)（見表 2）。從使用頻段看，802.11 和 802.11b 的裝置由于采用 2.4GHz 國際通用頻段，所以得到國際認(rèn)可，但在不同的地區(qū)之間也存在矛盾。在美國，用戶可以任意選擇頻道，而在歐洲和亞洲情況則有些不同，有的國家只能享用 2.4GHz 頻段的較低的 100MHz 頻段。從用戶選用頻道角度看，歐洲和美國可以使用 200MHz 的頻段，所以用戶可以選用 10 個(gè)頻道，而亞洲只能使用 100MHz 的頻段，所以亞洲一些國家（如日本）的用戶只能 選用 5 個(gè)頻道。 再從調(diào)制技術(shù)看， HiperLAN2 與 802.11a 都使用 OFDM 調(diào)制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其高數(shù)據(jù)傳輸率，但 HiperLAN2 更多使用 ATM 而不是以太網(wǎng)，并采用時(shí)分復(fù)用（ TDMA）技術(shù)，通過類似 ATM 的機(jī)制提高服務(wù)質(zhì)量，而 802.11a 則不同，它采用具有避免沖突的載波偵聽多路存?。?CSMA/CA）技術(shù)。此外， HiperLAN2 和 802.11a 在多路存取控制（ MAC）機(jī)制方面也不盡相同。 鑒于上述情況，采用上述兩種標(biāo)準(zhǔn)的制造商正在尋求一種彌合 HiperLAN2 與 802.11 分歧的辦法，現(xiàn)在這種辦法已經(jīng)找 到了，那就是建立一種支持兩種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，即 5-UP（一體化協(xié)議），該協(xié)議將對(duì) 802.11a 和 HiperLAN2 提供擴(kuò)展程序，讓這兩種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在低、中、 高三種速率上都能互通。 5-UP 標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定在一個(gè)載波內(nèi)選擇傳輸子信道的方法，如果這一方法被采納，它將使無線電話、藍(lán)牙產(chǎn)品和其他窄帶應(yīng)用使用 5GHz 頻段的某一部分而不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生明顯影響。目前， 5-UP 標(biāo)準(zhǔn)已提交 IEEE 討論。 2.HomeRF 與 802.11b 兩雄較勁 HomeRF 價(jià)格低廉、支持流媒體和一系列家用娛樂設(shè)備等是它的優(yōu)勢(shì)所在，但是，目前的 HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)所支持的最高速率只有 1.6Mbps，新一代 HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)最大速率也只有10Mbps。所以，盡管它的產(chǎn)生早于 802.11b，但支持它的廠商仍不多，現(xiàn)在只有 Intel 和 Proxim -13- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 兩家廠商提供 HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)的系列產(chǎn)品。新型 HomeRF 高速產(chǎn)品將于 2001 年推出，屆時(shí)支持 HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)的廠商有可能多起來。 與 HomeRF 相比， 802.11b 的優(yōu)勢(shì)在于傳輸速率較高，目前已達(dá) 11Mbps，并正在醞釀54Mbps 更高速率的傳輸協(xié)議 ； 傳輸距離也比 HomeRF 遠(yuǎn)。但是，截止到 2000 年，使用 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品主要限于企業(yè)用戶，這也同樣給 HomeRF 現(xiàn)階段的應(yīng)用提供了一定的機(jī)遇。 然而，在產(chǎn)品加密方面， HomeRF 與 802.11b 都有缺陷，都同樣存在著被黑客利用的隱患。因此，盡管這兩種標(biāo)準(zhǔn)各有優(yōu)勢(shì)，但二者的競爭還將持續(xù)下去，誰將勝出仍有待分曉。 3.藍(lán)牙與 802.11b 狹路相逢 802.11b 不采用跳頻技術(shù)，它只是在同一時(shí)間，在幾個(gè)頻率上傳送數(shù)據(jù)，這就使得 802.11b對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)的干擾比慢跳頻系統(tǒng)略為厲害一點(diǎn)，但是， 802.11b 的收發(fā)信機(jī)靠近藍(lán)牙系統(tǒng)時(shí)也會(huì)受到藍(lán)牙系統(tǒng)的干擾。 這兩種技術(shù)的相 互干擾主要產(chǎn)生在物理層。最近的測試證明，兩部 802.11b 收發(fā)信機(jī)設(shè)置在彼此相距 3m 以內(nèi)，其信號(hào)強(qiáng)度可以達(dá)到不受干擾的程度，否則還是會(huì)受到藍(lán)牙系統(tǒng)的干擾而降低其性能。業(yè)界人士認(rèn)為，鑒于這種情況，采用 802.11b 標(biāo)準(zhǔn)的公司已采用了一些對(duì)付藍(lán)牙技術(shù)的策略。這種策略在當(dāng)前可能奏效，但當(dāng)藍(lán)牙技術(shù)的普及率迅速提高時(shí)這些對(duì)策是不可能行得通的。 因此，業(yè)界人士提出了一個(gè)解決這個(gè)問題的方案，即 TrueRadio 解決方案。該方案意在把藍(lán)牙和 802.11b 芯片組集成在一起，經(jīng)過集成的芯片將協(xié)調(diào)信號(hào)傳輸，以使干擾減少到最小， 而兩個(gè)系統(tǒng)都能發(fā)揮出全部潛力。 全在用戶掌握中 無線 LAN 標(biāo)準(zhǔn)盡管種類繁多，但歸納起來有這樣幾個(gè)特點(diǎn)。一是使用的頻段不外乎兩類，一類是 2.4GHz，另一類是 5GHz；二是盡管都是寬帶傳輸，但速率不盡相同，低的幾百千比特，高則幾十兆比特；三是傳輸距離有別，室內(nèi)近距離，室外可達(dá)較遠(yuǎn)距離；四是適用范圍不同，有的側(cè)重家庭使用，有的則更側(cè)重于企業(yè)用戶；五是各種標(biāo)準(zhǔn)盡管目前彼此競爭，但從發(fā)展看融合是必然趨勢(shì)。 綜上所述，選用哪種標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)和產(chǎn)品以及何時(shí)選用，決定于用戶的實(shí)際需求和業(yè)務(wù)發(fā)展，一切全在用戶的 掌握中。 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于 802.11b 得益于其工作頻率更高。從信息論的角度看，頻率、輻射功率和通信距離成逆定理關(guān)系，即在相同的輻射功率和編碼方案相同的條件下，頻率從 2.4GHz提高到 5GHz，可以在更遠(yuǎn)的距離內(nèi)通信而不受干擾。此外，用于把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬無線電波的編碼機(jī)制能夠按每 Hz 將無線信號(hào)中的 1 個(gè)或多個(gè)比特信息編碼。通過控制無線信號(hào)，用戶可在相同的時(shí)隙內(nèi)將更多的信息編碼。同時(shí)， 802.11a 還通過將 EIRP 提高到 50mW，克服信號(hào)失真和衰落對(duì)通信距離的影響。 為實(shí)現(xiàn)上述無線 LAN 技術(shù)體制的新突破， HiperLAN2 在技術(shù)應(yīng)用上獨(dú)具匠心，并具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)。 第一個(gè)特點(diǎn)是通過接入點(diǎn)連接有線網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)。像其他無線 LAN 技術(shù)一樣，HiperLAN2 可讓移動(dòng)終端連接至接入點(diǎn)，移動(dòng)終端產(chǎn)生的信息通過接入點(diǎn)傳送至有線網(wǎng)絡(luò)。它還可使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)直接相互通信，這一通信功能有利于在實(shí)際部署中滿足特殊應(yīng)用的需要。 -14- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 第二個(gè)特點(diǎn)是采用正交頻分復(fù)用（ OFDM）。盡管 OFDM 以前在歐洲數(shù)字音頻廣播（ DAB）標(biāo)準(zhǔn)和非對(duì)稱數(shù)字用戶線（ ADSL）中已得到使用，但 HiperLAN2 借助協(xié)議（見圖 2）將這一 調(diào)制技術(shù)用在無線 LAN 中卻是首開先河。 在 HiperLAN2 協(xié)議中，數(shù)據(jù)鏈路層是面向連接的，這使得它區(qū)別于其他無線 LAN 技術(shù)。在移動(dòng)終端傳送數(shù)據(jù)之前，數(shù)據(jù)鏈路層與節(jié)點(diǎn)通信，即所謂建立暫時(shí)連接的信令級(jí)通信，這種連接方式允許協(xié)商像帶寬和時(shí)延要求一類的 QoS 參數(shù)。它還保證其他終端不干擾移動(dòng)終端的后續(xù)傳輸。 第三個(gè)特點(diǎn)是系統(tǒng)利用同步和前向糾錯(cuò)技術(shù)。 HiperLAN2 系統(tǒng)共有 19 個(gè)信道，每個(gè)信道的波道間隔為 20MHz。每個(gè)信道將分解成 52 個(gè)子信道，其中 48 個(gè)子信道用于傳送數(shù)據(jù)，4 個(gè)用作提供系統(tǒng)同步的導(dǎo)頻。同步的作 用在于實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)。 同時(shí)， HiperLAN2 還能使 FEC 和調(diào)制波形動(dòng)態(tài)適應(yīng)傳輸環(huán)境變化，既能以比噪聲高得多的信號(hào)強(qiáng)度和高數(shù)據(jù)率傳送數(shù)據(jù)，又能在噪聲較大的惡劣條件下以較低的數(shù)據(jù)率傳送數(shù)據(jù)。 5 無線局域網(wǎng)協(xié)議（ 802.11b）詳解 價(jià)格便宜的便攜式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和手持式設(shè)備的日趨流行，以及 Internet 應(yīng)用程序和電子商務(wù)的快速發(fā)展，使用戶需要隨時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。為滿足這些需求，可以使用兩種方法將便攜式設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，而沒有電纜所帶來的不便。這兩種標(biāo)準(zhǔn)就是 IEEE 802.11b 和Bluetooth。 IEEE802.11b 是一種 11Mb/s 無線標(biāo)準(zhǔn)，可為筆記本電腦或桌面電腦用戶提供完全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 -15- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. IEEE802.11b 的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 速度 2.4GHz 直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為 11Mb/s，無須直線傳播。 動(dòng)態(tài)速率轉(zhuǎn)換 當(dāng)射頻情況變差時(shí)，可將數(shù)據(jù)傳輸速率降低為 5.5Mb/s、 2Mb/s和 1Mb/s。 使用范圍 支持的范圍是在室外為 300 米，在辦公環(huán)境中最長為 100 米。 可靠性 使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，來提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。 互用性 只允許一種標(biāo)準(zhǔn)的信 號(hào)發(fā)送技術(shù)， WECA將認(rèn)證產(chǎn)品的互用性。 電源管理 網(wǎng)絡(luò)接口卡可轉(zhuǎn)到休眠模式，訪問點(diǎn)將信息緩沖到客戶，延長了筆記本電腦的電池壽命。 漫游支持 當(dāng)用戶在樓房或公司部門之間移動(dòng)時(shí)，允許在訪問點(diǎn)之間進(jìn)行無縫連接。 加載平衡 NIC 更改與之連接的訪問點(diǎn)，以提高性能。 可伸縮性 最多三個(gè)訪問點(diǎn)可以同時(shí)定位于有效使用范圍中，以支持上百個(gè)用戶。 安全性 內(nèi)置式鑒定和加密。 IEEE802.11b 應(yīng)用的范圍 不易接線的區(qū)域 在不易接線或接線費(fèi)用較高的區(qū)域中提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； 靈活的工作組 為經(jīng)常進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置更改 的工作區(qū)降低了總擁有成本； 網(wǎng)絡(luò)化的會(huì)議室 用戶可在從一個(gè)會(huì)議室移動(dòng)到另一個(gè)會(huì)議室時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，以獲得最新的信息，并且可在決策時(shí)相互交流； 特殊網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場顧問和小工作組的快速安裝和兼容軟件可提高工作效率； 子公司網(wǎng)絡(luò) 為遠(yuǎn)程或銷售辦公室提供易于安裝、使用和維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)； 部門范圍的網(wǎng)絡(luò)移動(dòng) 漫游功能使企業(yè)可以建立易于使用的無線網(wǎng)絡(luò)，可覆蓋所有部門。 兩種技術(shù)的比較 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的支持 IEEE802.11b 有無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟（ WECA）的支持，藍(lán)牙有藍(lán)牙特殊利益集團(tuán)（ SIG）的支持。 工作頻段 IEEE802.11b 和藍(lán)牙都工作在 2.4GHz 頻段上。 在技術(shù)上 IEEE802.11 只規(guī)定了開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（ OSI/RM）的物理層和 MAC 層，其 MAC 層利用載波監(jiān)聽多重訪問 /沖突避免（ CSMA/CA）協(xié)議，而在物理層， 802.11 定義了三種不同的物理介質(zhì)：紅外線、跳頻擴(kuò)譜方式（ FHSS）以及直擴(kuò)方式（ DSSS）。802.11 支持 1 11Mb/s 的數(shù)據(jù)速率，但是它只支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，要進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)設(shè)備先要安裝有無線網(wǎng)卡。 藍(lán)牙技術(shù)具有一整套全新的協(xié)議，可以應(yīng)用于更多的場合。藍(lán)牙技術(shù)中的跳頻 更快，因而更加穩(wěn)定，同時(shí)它還具有低功耗、低代價(jià)和比較靈活等特點(diǎn)。 IEEE802.11b 實(shí)現(xiàn)的是有形的、特定的網(wǎng)絡(luò)，而由藍(lán)牙形成的網(wǎng)絡(luò)是無形的、看不見的，藍(lán)牙技術(shù)是 ad hoc 網(wǎng)中的一個(gè)主流技術(shù)。 在應(yīng)用上 IEEE802.11b 的傳輸距離長、速度快，可以滿足用戶運(yùn)行大量占用帶寬的網(wǎng)絡(luò)操作，就像在有線局域網(wǎng)上一樣。而藍(lán)牙技術(shù)面向的卻是移動(dòng)設(shè)備間的小范圍連接，因而本質(zhì)上說，它是一種代替電纜的技術(shù)。 藍(lán)牙，適合用在手機(jī)、掌上型電腦等簡易數(shù)據(jù)傳遞；而速率在11Mb/s 的 802.11b 則較適合用在影像等高速無線傳 輸，有效距離 -16- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 長達(dá) 100 米。 IEEE802.11b 比較適于辦公室中的企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)，較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達(dá) 100 米；而速率小于 1Mb/s 的藍(lán)牙技術(shù)則可以應(yīng)用于任何可以用無線方式替代線纜的場合，適合用在手機(jī)、掌上型電腦等簡易數(shù)據(jù)傳遞。 發(fā)展趨勢(shì) 目前這些技術(shù)還處于并存狀態(tài)，由于 IEEE802.11b 和藍(lán)牙的載波頻帶都使用 2.4GHz 頻帶，當(dāng)同時(shí)收發(fā)這兩種規(guī)格的數(shù)據(jù)時(shí)，有可能引起數(shù)據(jù)包沖突等電波干擾等問題；從長遠(yuǎn)看，隨著產(chǎn)品與市場的不斷發(fā)展，它們將走向融合，而其中最有競爭力的就是藍(lán)牙技術(shù) 。 美國 Mobilian 公司推出了兼具無線 LAN 和藍(lán)牙功能的芯片組。這個(gè)由兩個(gè)芯片構(gòu)成的芯片組具備無線 LAN 的標(biāo)準(zhǔn)方式 IEEE802.11b 的無線收發(fā)功能和藍(lán)牙功能。 Mobilian 公司此次開發(fā)的芯片組中，通過采用消除電波干擾的方法，實(shí)現(xiàn)了兩種規(guī)格數(shù)據(jù)通信的同時(shí)進(jìn)行。 推進(jìn) 10m 近距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的 IEEE802.15 委員會(huì)日前采納了可使藍(lán)牙和IEEE802.11b 共存的技術(shù)提案。此次采納的是美國 Mobilian Corp. 和美國 Symbol Technologies,Inc.以及美國 NIST 等共同提 出的方案。提案書預(yù)定于 2001 年下半年公布。 Intersil、 Silicon Wave 合作開發(fā)藍(lán)牙和 IEEE 802.11b 雙模（ Dual-Mode） WLAN 解決方案，使手提電腦及其它設(shè)備能通過藍(lán)牙無線通信方式連結(jié)公司的 LAN 或其它類似組件。 Intersil 與 Silicon Wave 合作的目標(biāo)是要開發(fā)出一系列雙模解決方案，將兼容藍(lán)牙的無線設(shè)備，與 WECA Wi-Fi 的 IEEE 802.11b 無線設(shè)備構(gòu)建在同一平臺(tái)上。估計(jì)初期將推出Cardbus32 與 MiniPCI 兩種平臺(tái)，然后的目標(biāo)是通過動(dòng)態(tài)交換技術(shù)， 使兩種設(shè)備都能使用一般普通天線。這種雙模無線電設(shè)備將比以往的無線設(shè)備更小。 6 為無線網(wǎng)絡(luò)再加速 新一代無線通信標(biāo)準(zhǔn) 802.11a 在熱度有增無減的無線網(wǎng)絡(luò)通信市場， 802.11b 和藍(lán)牙這兩項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在競爭中最終以前者暫時(shí)領(lǐng)先。如果成本在 5 美元以下的藍(lán)牙芯片不及早問世，有人甚至擔(dān)憂藍(lán)牙將被淘汰出局。但是也有人認(rèn)為這二者可以化干戈為玉帛，最典型的實(shí)例便是 Toshiba 公司剛剛為其兩個(gè)筆記本電腦系列分別新增的產(chǎn)品 Tecra9000 和 Portege4000，它們都同時(shí)內(nèi)置了 Wi-Fi（即802.11b）和藍(lán)牙兩種 天線，前者用來以無線方式高速接入局域網(wǎng)，而后者用來以無線方式連接外設(shè)。而就在 802.11b 和藍(lán)牙的斗爭尚未完全落幕之際，它們卻又面臨共同的勁敵 802.11a。令業(yè)界頭痛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭又一次在逼近無線通信市場！ 6.1 初露端倪的 802.11a 802.11a 是由 IEEE 制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它工作在 5.2GHz（或有可能在 5.8GHz）的無線電頻段上，不使用 2.4GHz 頻段的擴(kuò)展頻譜技術(shù)，而采用稱之為正交頻分多路復(fù)用（ OFDM）的更新技術(shù)，這種技術(shù)可以幫助提高傳輸速度、改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量并克服干擾。據(jù)稱， 802.11a支 持的數(shù)據(jù)傳輸速率峰值可以達(dá)到 54Mbps。早在 2000 年底就已有 Cisco 公司等廠商和其他機(jī)構(gòu)開始重視起 802.11a，到了 2001 年初， 802.11a 更是開始倍受寵愛。目前對(duì)該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)深感興趣的全球知名廠商就有 Cisco、 Lucent、 3Com、 Intel、 Compaq 和 Dell 等等，不過最先推出該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下的芯片產(chǎn)品的廠商是 Atheros 公司。 -17- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 6.2 802.11a 與 802.11b 802.11a 的優(yōu)勢(shì) 從技術(shù)角度看， 802.11a 與 802.11b 同屬 IEEE 制定的無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，雖在編號(hào)上僅一字之差，但它 們間的關(guān)系并不像有些硬件產(chǎn)品換代時(shí)的簡單升級(jí)。主要差別在于工作頻段，前者為 5.2GHz，后者為 2.4GHz，這也導(dǎo)致了它們支持的數(shù)據(jù)傳輸率的不同，前者可以達(dá)到后者的 5 倍之多，這正是 802.11a 被重視的關(guān)鍵所在。雖然當(dāng)前普遍開始流行的 802.11b 無線產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的 11Mbps 的傳輸速率可滿足一般的上網(wǎng)沖浪、數(shù)據(jù)交換和共享外設(shè)等需求，但并不能很好地滿足音頻或視頻流等大容量數(shù)據(jù)的傳輸，所以將來隨著對(duì)無線網(wǎng)帶寬的進(jìn)一步要求，可提供 54Mbps（據(jù)說 Atheros 公司開發(fā)的一種增強(qiáng)模式可達(dá)到 72Mbps 的峰值）的 802.11a顯然更具競爭力。 其次，使用頻段的不同也使 802.11a 具備有利的一面。因?yàn)?5.2GHz 的高頻段目前很少被占用，這使得未來的 802.11a 產(chǎn)品在無線傳輸數(shù)據(jù)的過程中所受到的干擾大為降低。而802.11b 使用的 2.4GHz，卻是當(dāng)前被微波爐或有些藍(lán)牙手機(jī)等設(shè)備廣泛采用的頻段，它的無線產(chǎn)品所受到的信號(hào)干擾程度不言而喻。 另外， 802.11a 產(chǎn)品比 802.11b 產(chǎn)品具有更低的功耗。這對(duì)筆記本電腦或 PDA 等使用它的移動(dòng)設(shè)備意義非常重大。 802.11a 的障礙 總之，從技術(shù)角度， 802.11a 比 802.11b 在整體上具有更高的性能。與許多新生事物被人們逐漸接受時(shí)所要遵循的規(guī)律一樣， 802.11a 目前面臨的主要障礙不是技術(shù)難題，而在于市場和相關(guān)法規(guī)等方面。 （ 1）市場和用戶首先是廠商方面。既然 802.11b 當(dāng)前已經(jīng)走向成熟，許多擁有了 802.11b產(chǎn)品的廠商會(huì)對(duì) 802.11a 持謹(jǐn)慎態(tài)度。到底讓二者競爭或共存，還是逐漸實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡，各廠商莫衷一是。其次是用戶方面。隨著 802.11a 逐漸被人們所熟知，許多已經(jīng)選擇了 802.11b產(chǎn)品的用戶面臨著更新或升級(jí)的問題，這會(huì)帶來投資的增加；尚未建立無線 LAN 的企業(yè)用戶， 有可能再次陷于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭的迷茫當(dāng)中，造成觀望現(xiàn)象。由于這 2 種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不能相互兼容，使上面的問題更加突出。目前， Intel 等公司將無線網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)展計(jì)劃同時(shí)著眼于這兩種技術(shù)，并逐步實(shí)現(xiàn)從 802.11b 向 802.11a 的平穩(wěn)過渡，而 Atheros 等公司則對(duì) 802.11a孤注一擲。 另外，在成本方面，雖然據(jù) Atheros 公司稱，它們會(huì)在近期推出與 802.11b 成本相當(dāng)甚至更低的 802.11a 產(chǎn)品，但多數(shù)廠商普遍預(yù)計(jì)直到 2002 年底左右這二者的成本方可持平。Atheros公司這一主要發(fā)起者的芯片產(chǎn)能也在近期難以滿足 Intel公司等 OEM大客戶的訂單。 （ 2）頻率開放問題相關(guān)法規(guī)方面的障礙，便是 5.2GHz 的無線頻段能否在全球各地獲準(zhǔn)使用的問題。 5.2GHz 的高頻段雖然使 802.11a 具有了高傳輸速率和缺少干擾的環(huán)境，但也帶來了不利的一面，因?yàn)檫@個(gè)頻段在以前并非無人問津，數(shù)以千計(jì)的人造衛(wèi)星與地面站的通信也恰恰使用 5.2GHz 頻率。國外的情況是：據(jù)截止 2001 年 5 月份的消息，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（ FCC）就是否將 5.2GHz 頻率向民用開放這一問題尚在征詢社會(huì)各界的意見；歐洲聯(lián)盟目前只允許將 5.2GHz 的頻率用于其自己制定的 另一個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn) HiperLAN2（見下文）；日本目前也未批準(zhǔn)使用超過 2.6GHz 的頻率。 （ 3）安全性等問題話題又回到了技術(shù)方面，不過這是 802.11a和 802.11b 共同所面臨的問題，那就是它們還沒有對(duì)日益被人們關(guān)注的無線網(wǎng)絡(luò)安全問題做出規(guī)定。研究者已在基于802.11b 標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)現(xiàn)了安全漏洞，黑客可以從中截獲并改變通過無線網(wǎng)傳輸?shù)男?-18- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 息。好在關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)接入安全問題的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)正在加緊制定當(dāng)中，據(jù) Intel 公司聲稱，一些研發(fā)廠商和一個(gè)工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織正在為 802.11a 和 802.11b 著手研究一種更 有效的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。 802.11a 與 802.11b 共有的另一個(gè)技術(shù)方面的不足，就是它們目前都不支持站點(diǎn)間的漫游， IEEE 正在敦促一個(gè)組織著手制定能提供漫游標(biāo)準(zhǔn)的 802.11f。 6.3 802.11a 的現(xiàn)狀及未來 市場目標(biāo)和應(yīng)用 802.11a 芯片的首位生產(chǎn)者 Atheros 公司，除了推出自己的無線 LAN 產(chǎn)品包以面向消費(fèi)電子市場以外，將最主要的市場目標(biāo)瞄準(zhǔn)在筆記本電腦 PC卡生產(chǎn)商和臺(tái)式機(jī) PCI 卡生產(chǎn)商，還有那些直接將無線芯片通過 MiniPCI 插槽集成在筆記本電腦中的 PC 廠商，以及將這種芯片集成在主板上的主板或 PC 廠商。而就這些 PC 廠商或主板廠商而言，它們會(huì)將自己推出的 802.11a 無線產(chǎn)品首先普遍定位于中小企業(yè)，讓迫切需要更高無線網(wǎng)絡(luò)帶寬的中小企業(yè)用戶先接受新產(chǎn)品后，再隨之向未來需要以無線方式傳輸音頻或視頻數(shù)據(jù)的家庭應(yīng)用環(huán)境大規(guī)模普及。當(dāng)然，除了移動(dòng)辦公和家庭環(huán)境，在咖啡廳、賓館和機(jī)場等公共場所中也會(huì)逐步見到 802.11a 的身影。 各公司的舉動(dòng) 正如本文一開始所提及的， 802.11a 已經(jīng)得到各大廠商的響應(yīng)。 Atheros 公司已推出了型號(hào)為 AR5000 的 802.11a 無線產(chǎn)品包，并在 2001 年 5 月份宣布了新一輪的 融資計(jì)劃，其融資額度在 5000 萬美元以上。另外，該公司正在與 PC 廠商和消費(fèi)電子廠商 Compaq、 Dell 和Sony 等公司談判合作事宜。芯片巨人 Intel 公司正式計(jì)劃于 2001 年 11 月推出首款 802.11a的無線產(chǎn)品，并且與 Proxim 和 Enterasys 公司聯(lián)合，以與無線通信廠商 Cisco、 Lucent、 3Com和 Symbol 等競爭。一向通過收購其他小公司來拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域的 Cisco 公司，在無線通信市場再次故技重演，早在 2000 年底就以 2.95 億美元收購了 802.11a 芯片的研發(fā)廠商 Radiata公司，據(jù)悉目 前也已推出了相關(guān)產(chǎn)品。 未來預(yù)測 （ 1）新的競爭對(duì)手放眼未來， 802.11a 主要的競爭對(duì)手好象是當(dāng)前的 802.11b，但新的競爭對(duì)手時(shí)刻潛伏著。上文提及的由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)推出的 HyperLAN2 無線通信標(biāo)準(zhǔn)，得到了 Ericsson 公司的財(cái)力支持，并且該標(biāo)準(zhǔn)的頻率已經(jīng)被獲準(zhǔn)向民用開放。另外，頗具實(shí)力的芯片廠商 美國德州儀器（ TI）公司也在支持可實(shí)現(xiàn) 22Mbps 傳輸率的 802.11g標(biāo)準(zhǔn)。它們都有可能成為 802.11b 的有力競爭者。 （ 2）成本由于 Atheros 公司在開發(fā) 802.11a 芯片時(shí)采用了標(biāo) 準(zhǔn)的 CMOS 工藝，而不是雙極晶體管和開發(fā) RF 芯片常用的其他材料，所以可以降低芯片的生產(chǎn)成本，這也使他們認(rèn)為其 802.11a 的生產(chǎn)成本在當(dāng)前就能與 802.11b 持平（目前 Atheros 的芯片以 10 萬數(shù)量起批的單價(jià)為 35 美元）。另外， CMOS 工藝的采用也意味著該公司可以按照摩爾定律不斷發(fā)展這種芯片，成本下降會(huì)非?？焖?。其他公司則使用了成本比較高的 RFCMOS 等技術(shù)，因而預(yù)計(jì)到 2002 年乃至 2003 年才會(huì)使它們的 802.11a 產(chǎn)品成本降至與 802.11b 相當(dāng)?shù)乃健?（ 3）市場規(guī)模未來幾年無線網(wǎng)絡(luò)通信市場將急劇增 長。盡管 802.11b 目前已比較流行，但其市場規(guī)模仍然很小， 2000 年僅為 1.2 億美元。 802.11a 這一新技術(shù)的推出有望快速擴(kuò)大 -19- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 這塊市場，到 2005 年有望將使無線市場規(guī)模達(dá)到 4.6 億。盡管 802.11a 在全面進(jìn)入市場的過程中尚有需要克服的障礙，但未來形勢(shì)普遍看好。方興未艾的無線網(wǎng)絡(luò)，將在新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 802.11a 的推動(dòng)下進(jìn)入輝煌時(shí)期。 7 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)： 802.11 及其 802.11g 802.11 的起源 無線技術(shù)的高速發(fā)展使技術(shù)工程師將目光投向了局域網(wǎng)的無線應(yīng)用。早在 1996 年， ETSI提出了 HiperLAN 的無線局域網(wǎng)協(xié)議，后來又有 1998 年出現(xiàn)的 HomeRF SWAP，以及目前倍受關(guān)注的 Bluetooth（嚴(yán)格的說， Bluetooth 不屬于無線局域網(wǎng)，而是無線 PAN（ Personal Area Net-work），應(yīng)該算作無線局域網(wǎng)的一個(gè)子集）。 IEEE 802.11 是第一種無線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，由于以太網(wǎng)在局域網(wǎng)技術(shù)的絕對(duì)統(tǒng)治地位，目前實(shí)際上已成為無線局域網(wǎng)的代名詞。 802.11 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋許多子集： 802.11a：將傳輸頻段放置在 5GHz 頻率空間； 802.11b：將傳輸頻段放置在 2.4GHz 頻率空 間； 802.11d： Regulatory Domains，定義域管理； 802.11e： QoS（ Quality of service），定義服務(wù)質(zhì)量； 802.11f： IAPP（ Inter-Access Point Protocol），接入點(diǎn)內(nèi)部協(xié)議； 802.11g：在 2.4GHz 頻率空間取得更高的速率； 802.11h： 5GHz 頻率空間的功耗管理； 802.11i： Security，定義網(wǎng)絡(luò)安全性。 其中最核心的是 802.11a、 802.11b 和 802.11g，它們定義了最核心的物理層規(guī)范，這也是受所 有芯片開發(fā)商及系統(tǒng)集成商所矚目的 802.11 未來走勢(shì)所在。 早在 1991 年 5 月， Victor Hayes 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組向 IEEE提出項(xiàng)目授權(quán)申請(qǐng) PAR（ Project Authorization Request）成立了 802.11 工作組。最初的 802.11 提供了三個(gè)物理層（ PHY）規(guī)范，包括 2.4GHz ISM 頻帶中的紅外線、 12 Mbps 頻率跳躍擴(kuò)頻技術(shù)（ FHSS）和 12 Mbps直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（ DSSS）。 1997 年， 802.11 被 IEEE 接納。由于當(dāng)時(shí)有線以太局域網(wǎng)的速度可以達(dá)到 10Mbps，而 早期的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品又價(jià)格不菲，因此最初的 802.11 標(biāo)準(zhǔn)在市場中的反響并不大。 此后 802.11 標(biāo)準(zhǔn)是沿著兩條路發(fā)展的。 802.11b 規(guī)范指定在 2.4GHz 通信頻帶，提高數(shù)據(jù)速率，超過了 10Mbps 的臨界限度，物理層采用高速直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（ HR-DSSS），保持與最初 802.11 DSSS 標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。調(diào)制方式有兩種：第一種是高效率的“補(bǔ)碼鍵控”（ CCK）調(diào)制方案，從而達(dá)到了 11Mbps 的頂端數(shù)據(jù)速率。第二種調(diào)制方案是“信息包二進(jìn)制回旋式編碼”（ PBCCTM），憑借其能夠提供 3dB 的編碼增益，延伸了通信 的距離。因此作為在 5.5 和 11Mpbs 速率的范圍內(nèi)獲得更高性能的一個(gè)選擇。 802.11 的第二個(gè)分支被指定為 802.11a。承受著風(fēng)險(xiǎn)將 802.11 帶入了不同的頻帶 5.2GHz U-NII 頻帶，并被指定高達(dá)54Mbps 的數(shù)據(jù)速率。與單個(gè)載波系統(tǒng) 802.11b 不同， 802.11a 運(yùn)用了提高頻率信道利用率的正交頻率劃分多路復(fù)用（ OFDM）的多載波調(diào)制技術(shù)。由于 802.11a 運(yùn)用 5.2GHz 射頻頻譜，因此它與 802.11b 或最初的 802.11 WLAN 標(biāo)準(zhǔn)均不能進(jìn)行互操作。 2000 年 3 月， IEEE 802.11工作組成立了一支研究小組探索擴(kuò)充 802.11b 標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到高于 20Mbps 數(shù)據(jù)速率的可行性。2000 年 7 月，該研究小組轉(zhuǎn)變?yōu)?802.11g 專攻組（ TGg），其任務(wù)是為在 2.4GHz 頻帶內(nèi)達(dá)到更高速率定義新標(biāo)準(zhǔn)。 在 2001 年 11 月 15 日，一個(gè)結(jié)合了 TI和 Intersil（現(xiàn)已被 Dallas 半導(dǎo)體并購）的折中提 -20- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 案，在 802.11 IEEE 會(huì)議上成為 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案。 802.11g 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案采用了最初的 CCK-ODFM 提案和 PBCC-22 提案的現(xiàn)有要素。兩個(gè)提案都要求在 2.4GHz 頻 帶中實(shí)現(xiàn)真正的 802.11a 速率要求。 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案使 OFDM 成為在 2.4GHz 頻帶中提供 802.11a 數(shù)據(jù)速率的強(qiáng)制技術(shù)，在 802.11b 頻率范圍，提供 CCK-OFDM和 PBCC-22 可選模式。該平衡的折中方案在 802.11a 和 802.11b 之間架起了一座更為清晰的溝通橋梁，并且是開發(fā)真正多模式 WLAN 產(chǎn)品的簡明方法。 802.11g 達(dá)到了 802.11a在 2.4GHz 頻帶中實(shí)現(xiàn) 54Mbps 高數(shù)據(jù)速率的要求（表 1），又保持了與已安裝的 802.11b 設(shè)備的兼容性。有數(shù)據(jù)表明， 802.11g 在數(shù)據(jù)傳輸速 度和范圍方面的性能要優(yōu)于早先在選擇過程中所考慮的任一備選方案。 出現(xiàn)的問題 自 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以來，一些觀察家對(duì)繼續(xù)開發(fā) 2.4GHz 頻帶項(xiàng)目的價(jià)值提出了質(zhì)疑。論證主要引用的依據(jù)是此頻譜日益擁擠，而 802.11a 所運(yùn)用的 5.2GHz 頻譜則相對(duì)暢通。但是從已安裝 802.11b 網(wǎng)絡(luò)目前的性能證明， 2.4GHz 頻帶依然非常適用于無線網(wǎng)絡(luò)， 802.11b設(shè)備將繼續(xù)在干擾日益增多的情況下提供優(yōu)異的性能。 成本是業(yè)界所關(guān)注的另一個(gè)問題。但是，細(xì)致的成本分析顯示，符合 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案的設(shè)備與當(dāng)前 802.11b 設(shè)備的成本將會(huì)非常接近。而部署兼容 802.11b、 802.11g 和 802.11a規(guī)范的雙頻帶無線網(wǎng)絡(luò)的成本也不會(huì)高于只部署 802.11a 規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)成本。也就是說，當(dāng)今用戶僅需與只部署“一個(gè)”網(wǎng)絡(luò)相同的成本即可部署多模式 WLAN。具有“ a”、“ b”和“ g”功能的 WLAN 將需要一個(gè)雙頻帶的無線電或兩個(gè)無線電發(fā)射機(jī)，分別用于 2.4GHz 頻帶和5.2GHz 頻帶，但是這并不會(huì)使成本高于只執(zhí)行 802.11a 的網(wǎng)絡(luò)。 TI 相信，隨著 802.11g 規(guī)范成為目前兩個(gè)不兼容技術(shù)規(guī)范之間強(qiáng)大的技術(shù)統(tǒng)一，其成本優(yōu)勢(shì)必將推動(dòng) WLAN 市場繼續(xù)發(fā)展。 蘊(yùn)涵的意義 隨著在 2001 年對(duì) 802.11g 技術(shù)的最終選擇， WLAN 市場終于擁有了開發(fā)新一代產(chǎn)品和多模式系統(tǒng)可遵循的全面規(guī)范。雖然 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案包含某些折中，但規(guī)范本身并沒有犧牲在 2.4GHz 頻帶內(nèi)運(yùn)行可達(dá)到的卓越數(shù)據(jù)吞吐量及范圍。 802.11g 集成 802.11a 和 802.11b的優(yōu)點(diǎn)，消除了先前兩個(gè)不兼容規(guī)范競爭用戶的市場情形。 802.11g 憑借與基于兩個(gè)舊版本規(guī)范技術(shù)的互操作性，從而為已經(jīng)安裝了 802.11b 局域網(wǎng)，并希望擁有更高數(shù)據(jù)速率，但擔(dān)心 802.11a 與其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不 兼容而身陷疑惑的用戶解決了諸多移植問題。這類似于當(dāng)初有線以太網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)過程，開始在雙模式 10/100 Mbps 設(shè)備中支持 10Mbps 和 100Mbps 規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)無需用戶干預(yù)即可在其任一一種模式中進(jìn)行無縫操作。 802.11g 的下一步發(fā)展 在 802.11g 被正式采納為標(biāo)準(zhǔn)之前， TGg 必須通過書面投票，完成 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)草案的技術(shù)評(píng)價(jià)決定過程。在此過程中回答成員的技術(shù)問題及闡述實(shí)施細(xì)節(jié)。最終，該標(biāo)準(zhǔn)大約將 -21- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 于 2003 年初獲得批準(zhǔn)。 8 無線局域網(wǎng)中原逐鹿 無線局域網(wǎng)發(fā)展新趨勢(shì)及購買指南 目前，全球無線局 域網(wǎng)市場處在三種不同標(biāo)準(zhǔn)相互競爭走向統(tǒng)一、各種新標(biāo)準(zhǔn)蓬勃發(fā)展的戰(zhàn)國時(shí)代。無線局域網(wǎng)技術(shù)的新發(fā)展表現(xiàn)為更高的速度、更好的互操作性以及安全性。無線局域網(wǎng)具有的高靈活性和可靠性，可以立竿見影地提高生產(chǎn)率，在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用取得了引人矚目的成果，展示了極為廣闊的市場前景，它將創(chuàng)造嶄新的生活和工作風(fēng)尚。 無線局域網(wǎng)市場狀況 用戶渴望轉(zhuǎn)向 5GHz 無線局域網(wǎng)環(huán)境，但他們所面對(duì)的，是一個(gè)被各種高速網(wǎng)絡(luò)的多重標(biāo)準(zhǔn)分割得支離破碎的市場。 5GHz 波段的單一無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 而不是 802.11a、 802.11h 和 HiperLAN2 三個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn) 將使適于 54Mbps 網(wǎng)絡(luò)的各種產(chǎn)品可以隨處運(yùn)行。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)降低成本，因?yàn)樗剐酒圃焐?、產(chǎn)品裝配商和銷售渠道可以只集中關(guān)注一種產(chǎn)品類型，而不是三種。 美國和歐洲的各標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和廠商對(duì)此不能達(dá)成一致意見，這就導(dǎo)致無線局域網(wǎng)市場的分割，情形很像移動(dòng)電話市場。使這一問題進(jìn)一步復(fù)雜化的是，歐洲將對(duì)美國的 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，使它符合歐洲的各種規(guī)章。這一變異的標(biāo)準(zhǔn)被稱為 802.11h。 在美國，基于 IEEE 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)的首批產(chǎn)品已開始銷售?；?802.11 的各種無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 是由無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟（ WECA）發(fā)展的，被命名為 Wi-Fi（ 802.11b）和 Wi-Fi5（ 802.11a）。在歐洲，眾多廠商正在推行 HiperLAN2 標(biāo)準(zhǔn)，各種產(chǎn)品預(yù)期在 2002 年年中推出，與此同時(shí)，各種基于 802.11h 的產(chǎn)品也將會(huì)在歐洲出現(xiàn)。 HiperLAN2 標(biāo)準(zhǔn)和 802.11 標(biāo)準(zhǔn)在物理層上幾乎是相同的，但在 MAC 層卻大不相同。兩種產(chǎn)品不能進(jìn)行互操作。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸無線電射頻的方式非常相似，但其數(shù)據(jù)包形成方式和設(shè)備選址等操作方式卻完全不同。 802.11 是真正的無線以太網(wǎng)，而 HiperLAN2 從 技術(shù)層次來講，卻更像是無線 ATM。專家表示，基于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的各種產(chǎn)品可在同一間屋里運(yùn)行，不會(huì)相互干擾。 HiperLAN2 全球論壇和 WECA的代表都一致認(rèn)為，一個(gè)單一標(biāo)準(zhǔn)更好，但是在短期內(nèi)，哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)成功將只能取決于市場。從長遠(yuǎn)來看，有望在一個(gè)單一的標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行合作。 無線局域網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn) 各種新標(biāo)準(zhǔn)的迅速發(fā)展，展現(xiàn)了無線局域網(wǎng)領(lǐng)域旺盛的創(chuàng)造力和無限的發(fā)展機(jī)遇。 802.11a 與以前相比，現(xiàn)在對(duì)安全性和互操作性有了更大的需求，這也是 802.11a 面臨的新挑戰(zhàn)?；?802.11b 的使用經(jīng)驗(yàn)，目前需要解決現(xiàn) 有標(biāo)準(zhǔn)所不包括的一些嚴(yán)重的安全問題。針對(duì)這些問題， 802.11i 委員會(huì)正在進(jìn)行努力。盡管 802.11i 可用于任何 802.11 無線技術(shù)，但它主要被看作是 802.11a 的安全解決方案。 802.11i 所規(guī)定的安全性將可能使用一些被廣泛接受的加密形式，而 802.11a 要真正走向企業(yè)級(jí)應(yīng)用，就必須包含 802.11i 提供的基于標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)大安全性能。 所有早期 802.11a 解決方案所缺乏的第二個(gè)主要特色功能，是對(duì)互操作性的保證。如果能向用戶保證他們所購買的產(chǎn)品可與其他廠商的各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)互操作，這些用戶就會(huì)真正開 -22- 深圳市中興通訊股份有限公司 ZHONGXI NG TELECOM LTD. 始采用無線局 域網(wǎng)技術(shù)。這對(duì)于用戶來說是非常重要的，保護(hù)了他們?cè)谠挟a(chǎn)品上的投資。 WECA 將促進(jìn) 802.11a 解決方案領(lǐng)域的互操作性。這一團(tuán)體曾負(fù)責(zé) 802.11b 的 Wi-Fi規(guī)范，現(xiàn)在又有了一個(gè)稱作 Wi-Fi5 的 802.11a 規(guī)范。對(duì)一個(gè)互操作性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試的先決條件，是要有至少兩家生產(chǎn)各種芯片的芯片制造商，以及至少三種基于這些芯片的廠家解決方案。 經(jīng)過完善的 802.11a 技術(shù)（姑且稱為 802.11a+），可支持 802.11i 安全性能，同時(shí)可升級(jí)到 802.11h。除此之外，只要用足夠多樣的解決方案作為測試參照 ， 802.11a+也可與 Wi-Fi5兼容。 802.11a+將解決企業(yè)級(jí)用戶所關(guān)心的所有問題 如安全性、互操作性、可靠性和管理。 802.11g 這是一種極有爭議的標(biāo)準(zhǔn)。與 802.11a相比， 802.11g 在技術(shù)上與 802.11b 更接近。 IEEE 802.11g 是在與 802.11b 相同的頻譜（ 2.4 GHz）中實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)